{"id":17401,"date":"2020-06-13T00:15:46","date_gmt":"2020-06-13T00:15:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/o-que-e-nucleos-estaveis-nucleos-instaveis-definicao\/"},"modified":"2020-07-20T10:31:23","modified_gmt":"2020-07-20T10:31:23","slug":"o-que-e-nucleos-estaveis-nucleos-instaveis-definicao","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.radiation-dosimetry.org\/pt-br\/o-que-e-nucleos-estaveis-nucleos-instaveis-definicao\/","title":{"rendered":"O que \u00e9 N\u00facleos Est\u00e1veis – N\u00facleos Inst\u00e1veis – Defini\u00e7\u00e3o"},"content":{"rendered":"
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Existem apenas certas combina\u00e7\u00f5es de n\u00eautrons e pr\u00f3tons, que formam n\u00facleos est\u00e1veis.\u00a0Se houver muitos ou poucos n\u00eautrons para um determinado n\u00famero de pr\u00f3tons, o n\u00facleo resultante n\u00e3o \u00e9 est\u00e1vel e sofre decaimento radioativo.\u00a0Is\u00f3topos inst\u00e1veis \u200b\u200bdecaem atrav\u00e9s de v\u00e1rias vias de decaimento radioativo.\u00a0Dosimetria de Radia\u00e7\u00e3o<\/div>\n<\/div>\n
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N\u00facleos Est\u00e1veis \u200b\u200b- N\u00facleos Inst\u00e1veis<\/h2>\n
\"Tabela<\/a>
Gr\u00e1fico de segmentos – Este gr\u00e1fico mostra um gr\u00e1fico dos nucl\u00eddeos conhecidos em fun\u00e7\u00e3o de seus n\u00fameros at\u00f4micos e de n\u00eautrons.\u00a0Pode-se observar no gr\u00e1fico que existem mais n\u00eautrons que pr\u00f3tons em nucl\u00eddeos com Z maior que cerca de 20 (c\u00e1lcio).\u00a0Esses n\u00eautrons extras s\u00e3o necess\u00e1rios para a estabilidade dos n\u00facleos mais pesados.\u00a0O excesso de n\u00eautrons age como uma cola nuclear.<\/figcaption><\/figure>\n

Uma estabilidade nuclear<\/a>\u00a0\u00e9 determinada pela competi\u00e7\u00e3o entre duas intera\u00e7\u00f5es fundamentais.\u00a0Os n\u00facleos at\u00f4micos consistem em pr\u00f3tons e n\u00eautrons, que se atraem atrav\u00e9s\u00a0\u00a0da\u00a0\u00a0for\u00e7a nuclear<\/a><\/strong>\u00a0, enquanto os pr\u00f3tons se repelem atrav\u00e9s\u00a0\u00a0da for\u00e7a eletromagn\u00e9tica<\/strong>\u00a0\u00a0devido \u00e0 sua carga positiva.\u00a0Essas duas for\u00e7as competem, levando a v\u00e1rias estabilidade dos n\u00facleos.\u00a0Existem apenas certas combina\u00e7\u00f5es de n\u00eautrons e pr\u00f3tons, que formam\u00a0\u00a0n\u00facleos est\u00e1veis<\/strong>\u00a0.\u00a0Os n\u00eautrons estabilizam o n\u00facleo<\/strong>\u00a0, porque se atraem e pr\u00f3tons, o que ajuda a compensar a repuls\u00e3o el\u00e9trica entre os pr\u00f3tons.\u00a0Como resultado, \u00e0 medida que o n\u00famero de pr\u00f3tons aumenta,\u00a0\u00a0\u00e9 necess\u00e1ria uma propor\u00e7\u00e3o crescente de n\u00eautrons para pr\u00f3tons<\/strong>\u00a0para formar um n\u00facleo est\u00e1vel.\u00a0Se houver muitos (\u00a0n\u00eautrons tamb\u00e9m obedecem ao\u00a0princ\u00edpio de exclus\u00e3o de Pauli<\/a><\/strong>\u00a0) ou poucos n\u00eautrons para um determinado n\u00famero de pr\u00f3tons, o n\u00facleo resultante n\u00e3o \u00e9 est\u00e1vel e sofre\u00a0\u00a0decaimento radioativo<\/a>\u00a0.\u00a0Is\u00f3topos inst\u00e1veis<\/strong>\u00a0\u00a0decaem atrav\u00e9s de v\u00e1rias vias de decaimento radioativo, mais comumente decaimento alfa, decaimento beta ou captura de el\u00e9trons.\u00a0Muitos outros tipos raros de deteriora\u00e7\u00e3o, como fiss\u00e3o espont\u00e2nea ou emiss\u00e3o de n\u00eautrons, s\u00e3o conhecidos.<\/p>\n

O\u00a0\u00a0princ\u00edpio de exclus\u00e3o de Pauli<\/strong>\u00a0\u00a0tamb\u00e9m influencia a\u00a0\u00a0energia cr\u00edtica\u00a0<\/a>\u00a0dos\u00a0\u00a0n\u00facleos\u00a0<\/a>f\u00edsseis<\/a>\u00a0\u00a0e\u00a0\u00a0fission\u00e1veis<\/a>\u00a0.\u00a0Por exemplo, actin\u00eddeos com n\u00famero \u00edmpar de n\u00eautrons s\u00e3o usualmente f\u00edsseis (fission\u00e1veis \u200b\u200bcom n\u00eautrons lentos) enquanto actin\u00eddeos com n\u00famero par n\u00eautron geralmente n\u00e3o s\u00e3o f\u00edsseis (mas s\u00e3o fission\u00e1veis \u200b\u200bcom n\u00eautrons r\u00e1pidos).\u00a0N\u00facleos pesados \u200b\u200bcom um n\u00famero par de pr\u00f3tons e um n\u00famero par de n\u00eautrons s\u00e3o (devido ao princ\u00edpio de exclus\u00e3o de Pauli) muito est\u00e1veis \u200b\u200bgra\u00e7as \u00e0 ocorr\u00eancia de ‘spin emparelhado’.\u00a0Por outro lado, n\u00facleos com um n\u00famero \u00edmpar de pr\u00f3tons e n\u00eautrons s\u00e3o na maioria inst\u00e1veis.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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N\u00fameros m\u00e1gicos de pr\u00f3tons e n\u00eautrons<\/h2>\n

Um\u00a0n\u00famero m\u00e1gico<\/strong>\u00a0\u00e9 um n\u00famero de n\u00facleons em um\u00a0n\u00facleo<\/a>\u00a0, que corresponde a conchas completas dentro do n\u00facleo at\u00f4mico.\u00a0N\u00facleos at\u00f4micos que consistem em um n\u00famero m\u00e1gico de n\u00facleons t\u00eam uma energia de liga\u00e7\u00e3o m\u00e9dia mais alta por n\u00facleo do que seria de esperar com base em previs\u00f5es como a f\u00f3rmula de massa de\u00a0von Weizsaecker<\/strong>\u00a0(tamb\u00e9m chamada de\u00a0f\u00f3rmula de massa semi-emp\u00edrica – SEMF<\/strong><\/a>\u00a0) e, portanto, s\u00e3o mais est\u00e1veis contra a decad\u00eancia nuclear.\u00a0N\u00fameros m\u00e1gicos<\/strong>\u00a0s\u00e3o previstos pelo\u00a0modelo de reservat\u00f3rio nuclear<\/strong><\/a>e s\u00e3o comprovadas por observa\u00e7\u00f5es que mostram que h\u00e1 descontinuidades repentinas nas energias de separa\u00e7\u00e3o de pr\u00f3tons e n\u00eautrons em valores espec\u00edficos de Z e N. Elas correspondem ao fechamento de conchas (ou subcascas).\u00a0N\u00facleos com conchas fechadas s\u00e3o mais fortemente ligados que o pr\u00f3ximo n\u00famero mais alto.\u00a0O fechamento das conchas ocorre em Z ou N = 2, 8, 20, 28, (40), 50, 82, 126. Verificou-se que n\u00facleos com n\u00fameros pares de pr\u00f3tons e n\u00eautrons s\u00e3o mais est\u00e1veis \u200b\u200bdo que aqueles com n\u00fameros \u00edmpares.\u00a0N\u00facleos que possuem n\u00famero de n\u00eautrons e n\u00famero de pr\u00f3tons iguais a um dos\u00a0n\u00fameros m\u00e1gicos<\/strong>\u00a0podem ser chamados de ”\u00a0duplamente m\u00e1gicos<\/strong>\u00a0” e s\u00e3o particularmente est\u00e1veis.\"n\u00fameros<\/a>Existem outras propriedades especiais de n\u00facleos, que possuem um n\u00famero m\u00e1gico de n\u00facleons:<\/p>\n

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  1. Maior abund\u00e2ncia na natureza.\u00a0Por exemplo, o h\u00e9lio-4 est\u00e1 entre os n\u00facleos mais abundantes (e est\u00e1veis) do universo.<\/li>\n
  2. Todos os elementos est\u00e1veis \u200b\u200bno final da s\u00e9rie de decaimento t\u00eam um “n\u00famero m\u00e1gico” de n\u00eautrons ou pr\u00f3tons.\u00a0Os n\u00facleos He-4, O-16 e Pb-208 (82 pr\u00f3tons e 126 n\u00eautrons) que cont\u00eam n\u00fameros m\u00e1gicos de n\u00eautrons e pr\u00f3tons s\u00e3o particularmente est\u00e1veis.\u00a0A estabilidade relativa desses n\u00facleos lembra a dos \u00e1tomos de g\u00e1s inerte (inv\u00f3lucros de el\u00e9trons fechados).<\/li>\n
  3. N\u00facleos com N = n\u00famero m\u00e1gico t\u00eam\u00a0se\u00e7\u00f5es transversais de absor\u00e7\u00e3o de n\u00eautrons<\/a>\u00a0muito mais baixas do\u00a0que os is\u00f3topos vizinhos.<\/li>\n
  4. Esses n\u00facleos parecem ter uma forma perfeitamente esf\u00e9rica;\u00a0eles t\u00eam zero momentos el\u00e9tricos quadripolar.<\/li>\n
  5. N\u00facleos de n\u00famero m\u00e1gico t\u00eam maior energia de primeira excita\u00e7\u00e3o.<\/li>\n<\/ol>\n<\/div>\n<\/div>\n
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    N\u00facleos Inst\u00e1veis \u200b\u200b- Modos de Decaimento<\/span><\/h2>\n
    \"Nota\u00e7\u00e3o<\/a>
    Nota\u00e7\u00e3o de rea\u00e7\u00f5es nucleares – decaimentos radioativos<\/span>
    \nFonte: chemwiki.ucdavis.edu<\/span><\/figcaption><\/figure>\n

    O decaimento nuclear<\/span><\/a>\u00a0(\u00a0decaimento<\/a>\u00a0radioativo)<\/span><\/strong>\u00a0ocorre quando um \u00e1tomo inst\u00e1vel perde energia emitindo<\/span>\u00a0radia\u00e7\u00e3o ionizante<\/span><\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0O decaimento radioativo \u00e9<\/span>\u00a0um processo aleat\u00f3rio<\/span><\/strong>\u00a0\u00a0no n\u00edvel de \u00e1tomos \u00fanicos, pois, segundo a teoria qu\u00e2ntica, \u00e9 imposs\u00edvel prever quando um \u00e1tomo em particular decair\u00e1.\u00a0Durante o decaimento radioativo, um<\/span>\u00a0n\u00facleo inst\u00e1vel se decomp\u00f5e espontaneamente e aleatoriamente<\/span><\/strong>\u00a0para formar um n\u00facleo diferente (ou um estado de energia diferente – decaimento gama), emitindo radia\u00e7\u00e3o na forma de part\u00edculas at\u00f4micas ou raios de alta energia.\u00a0Esse decaimento ocorre a uma taxa constante e previs\u00edvel, denominada meia-vida.\u00a0Um n\u00facleo est\u00e1vel n\u00e3o sofrer\u00e1 esse tipo de decaimento e, portanto, n\u00e3o ser\u00e1 radioativo.\u00a0Existem muitos modos de decaimento radioativo:<\/span><\/p>\n